Урок «Проектування та виготовлення моделі класу F-1-N (розмах крила 150 мм)»

Комунальний заклад позашкільної освіти

«Станція юних техніків Покровського району»

Криворізької міської ради

Конспект відкритого заняття

«Проектування та виготовлення

моделі класу F-1-N (розмах крила 150 мм)»

                                                                                                Керівник гуртка

«Авіамоделювання»

Наталія Ольховська

м. Кривий Ріг

2025

1. Дата проведення:
2. Напрям освіти: науково-технічний
3. КЗПО»СЮТ Покровського району» КМР
4. ПІБ керівника гуртка: Ольховська Наталія Сергіївна
5. Назва гуртка: «Авіамоделювання»
6. Вік дітей: 10-12 років
7. Тема заняття: Проектування та виготовлення моделі класу F-1-N (розмах крила 150 мм)
8. Мета заняття:

    а) навчальна: ознайомити здобувачів освіти з особливостями конструювання та виготовлення найпростішої вільно літаючої моделі літака класу F-1-N (розмах крила 150 мм). Навчити основам аеродинаміки, креслення та технології обробки матеріалів, необхідних для створення моделі;

    б) розвивальна: розвивати технічне мислення, просторову уяву, дрібну моторику рук, акуратність та самостійність під час виконання практичних завдань;

    в) виховна: виховувати зацікавленість до авіамоделювання, працьовитість, наполегливість у досягненні мети та вміння працювати в команді.

Обладнання та матеріали: заготовки бальзи, пінопласту, лінійки, олівці, ножиці, канцелярські ножі (під наглядом керівника), наждачний папір, клей для авіамоделей, нитки, гумова тяга, креслярські інструменти.

9.  Наочність: презентація з інформацією про клас F-1-N

(розмах крила 150 мм), основні елементи моделі, креслення типової моделі, зразки матеріалів та інструментів.

10.   Прийоми та операції:

•      креслення;
•      вирізання деталей;
•      шліфування деталей;
•      склеювання деталей.

Організаційний етап:

•           Вітання з вихованцями.
•           Повідомлення теми та мети.
•           Інструктаж з техніки безпеки.
•           Перевірка готовності до заняття (наявність матеріалів та інструментів).

Мотивація навчальної діяльності:

Навчання основам авіамоделювання: завдяки своїй простій конструкції та принципу дії, модель F-1-N  є чудовим інструментом для знайомства з ключовими поняттями авіації та авіамоделювання. Під час проектування та виготовлення цієї моделі ви:

•   отримаєте перші знання про аеродинаміку (підйомна сила, опір повітря, стабільність польоту);
•   навчитеся основам конструювання та креслення простих літальних апаратів;
•   опануєте базові технології обробки матеріалів (різання, шліфування, склеювання);
•   зрозумієте принцип дії гумового двигуна як простого джерела енергії для польоту;
•   набудете навички балансування моделі для забезпечення стабільного польоту.

Моделі класу F-1-N є своєрідним "першим кроком" у захопливий світ авіації, що поєднує в собі навчальну та спортивну складові.

Актуалізація опорних знань:

Бесіда зі здобувачами освіти про літаючі апарати, їхні основні частини (крило, фюзеляж, хвостове оперення).

•          Пригадайте, які моделі типом двигуна (або його відсутності) ви знаєте?

Очікувань відповідь: вільнолітаючі моделі, кордові моделі, радіокеровані моделі.

•   Що ви знаєте про кордові моделі?

Очікувана відповідь: ці моделі літають по колу, прив'язані до пілота спеціальними нитками – кордами. Спортсмен керує висотою та креном моделі за допомогою цих кордів.

•          Де ви могли бачити такі моделі?

Очікувана відповідь: на показових виступах, змаганнях.

•          Що ви пам’ятаєте про радіокеровані моделі?

Очікувана відповідь: це найсучасніший і найскладніший тип моделей. Вони керуються спортсменом за допомогою радіопередавача на відстані. Такі моделі можуть виконувати складні фігури пілотажу.

•          Які переваги радіокерування?

Очікувана відповідь: повний контроль над моделлю.

•          А недоліки?

Очікувана відповідь: складність конструкції, дорожнеча.

 І нарешті, вільнолітаючі моделі.

Очікувана відповідь: це моделі, які після запуску летять самостійно, без керування з землі.

•   Наша модель класу F-1-N належить саме до цього типу. Який у них недолік?  

Очікувана відповідь: їх важко контролювати після запуску.

•   А перевага?

Очікувана відповідь: легкість та простота конструкції.

•   Молодці! А що спільного є у більшості з вищеназваних класів моделей? Які основні частини ви можете назвати? (Показати зображення літака).

Очікувана відповідь: крила, корпус, хвіст.

•   Правильно! Ці частини є основними для багатьох літальних апаратів, особливо для тих, що літають завдяки повітрю. Давайте розглянемо кожну з них детальніше.

Хто може сказати, для чого потрібні крила літаку? Як вони допомагають йому літати?

Очікувана відповідь: щоб підніматися вгору, триматися в повітрі.

•        Абсолютно вірно! Крило має особливу форму, яка дозволяє повітрю обтікати його зверху і знизу з різною швидкістю. Це створює підйомну силу, яка штовхає літак вгору.
•        Добре. А що таке фюзеляж? Яку роль він відіграє?

 Очікувана відповідь : корпус літака.

•        Так, фюзеляж – це основний корпус літака. Він з'єднує всі інші частини – крила, хвостове оперення. У великих літаках у фюзеляжі знаходяться пасажири, екіпаж, вантаж. А в наших майбутніх моделях фюзеляж буде основою для кріплення всіх деталей.
•        І остання важлива частина – хвостове оперення. З чого воно складається і для чого потрібне?

Очікувана відповідь: хвіст, щоб літак планував рівно, не крутився.

•        Правильно! Хвостове оперення зазвичай складається зі стабілізатора (горизонтальна частина) та кіля (вертикальна частина). Стабілізатор допомагає літаку тримати рівновагу вгору-вниз, а кіль відповідає за стабільність убік, щоб літак не розгойдувався і не крутився навколо своєї осі. Це як кермо для літака.
•        Отже, ми з вами пригадали основні частини літальних апаратів: крило, фюзеляж та хвостове оперення. Ці знання стануть нам у пригоді, коли ми будемо проектувати та виготовляти наші власні моделі літаків. Чи є у вас якісь запитання щодо цих частин?

( Відповісти на запитання вихованців, якщо вони є).

•             І нарешті, розглянемо, чим відрізняються вільнолітаючі моделі за типом двигуна (або його відсутності). Уявіть собі пташку, яку ви випускаєте з рук, і вона летить сама по собі, куди її несе вітер. Ось так само і вільнолітаючі авіамоделі. Коротко кажучи, клас вільнолітаючих моделей – це такі літачки, які після запуску летять самостійно, без будь-якого керування з землі.
•          Які основні характеристики цих моделей?

Очікувана відповідь: самостійний політ, після того, як їх запустили, вони нічим не керуються – ні нитками, ні радіо; проста конструкція, зазвичай вони мають досить просту будову, щоб бути легкими та ефективно літати без складних систем керування; залежність від повітряних потоків, на їхній політ значною мірою впливають вітер та інші повітряні течії.

•             Саме через свою простоту та некерованість вони є чудовим способом для початківців познайомитися з основами аеродинаміки та конструювання літаків. Ви запускаєте модель і спостерігаєте, як форма крила та балансування впливають на її політ.

Вивчення нового матеріалу (із практичним закріпленням):

•      Ознайомлення з класом F-1-N (розмах крила до 150 мм):

Розмах крила – це відстань між кінчиками крил. Таке обмеження стандартизує моделі для змагань та допомагає забезпечити їхню компактність та легкість. Отже, наша модель класу F-1-N (з розмахом крила до 150 мм) – це невелика, легка вільнолітаюча модель літака, рушійною силою якої є  гумова стрічка, а максимальний розмах її крил не перевищує 150 міліметрів.

•      Основні елементи моделі F-1-N:

Крило: плоска пластина або злегка вигнутий матеріал (пінопласт).

Фюзеляж: легка рейка (бальза або сосна) для кріплення крила та хвостової частини.

Хвостова частина: стабілізатор (горизонтальне положення) та кіль (вертикальне положення).

На минулих заняттях ми розглядали, як впливає форма і товщина крила  на аеродинамічні властивості планера. В нашому випадку класична форма крила – вигнута, товщиною 1 мм

  Хвостова частина відіграє ключову роль у забезпеченні стабільності планера під час польоту. Вертикальний стабілізатор (кіль): забезпечує курсову стійкість, контролює рухи літака в горизонтальній площині (ліворуч-праворуч); горизонтальний стабілізатор працює подібно до флюгера, автоматично намагаючись вирівняти планер відносно повітряного потоку, контролює рухи літака у вертикальній площині (вгору-вниз). Разом вони утворюють стабілізуючу силу, яка дозволяє планеру летіти контрольовано та передбачувано

•      Процес проектування (креслення) моделі:

При виготовлені планера використовуємо: заготовки бальзи, пінопласту, лінійки, олівці, маркер, ножиці, канцелярські ножі (під наглядом керівника), «колодки» з шліфувальним папером, булавки, клей для авіамоделей, нитки, гумова тяга, креслярські інструменти.

•          Пояснення основних розмірів моделі (розмах крила фіксований – 150 мм, інші розміри пропорційні).
•          Просте креслення основних деталей на папері (крило, фюзеляж, стабілізатор, кіль).
•          Звернення уваги на симетрію деталей.

•      Виготовлення деталей моделі.

1. Підготовка матеріалів:

•          Розмітка заготовок(шаблонів крила, стабілізатора та кіля) відповідно до креслення (під контролем);
•          Обговорення правил безпечної роботи з різальними інструментами.

2. Виготовлення крила:

•          Вирізання заготовок крила за шаблоном (під контролем);
•          Обробка заготовок наждачним папером (шліфування до потрібної товщини, заокруглення).

3. Виготовлення хвостової частини:

•          вирізання заготовок стабілізатора та кіля за шаблоном (під контролем);
•          обробка заготовок наждачним папером (шліфування до потрібної товщини, заокруглення).

4. Виготовлення фюзеляжу:

•          Вирізання балки потрібної довжини та ширини;
•          Зачистка нерівностей.

Узагальнення знань учнів:

•      Повторення основних елементів моделі F-1-N (розмах крила до 150 мм), питання до учнів:

•          Що означає термін «Розмах крила»?
•          Назвіть основні елементи моделі F-1-N.
•          Як впливає форма і товщина крила  на аеродинамічні властивості планера?
•          Які основні функції крила?
•          В якому положенні повинен бути стабілізатор?
•          В якому положенні повинен бути кіль?
•          Назвіть основні функції стабілізатор  та кіль.
•          Які матеріали найчастіше використовуються для виготовлення таких моделей?

•      Аналіз виконаної практичної роботи, обговорення типових помилок.

Підведення підсумків заняття:

•      Обговорення роботи вихованців на занятті (активність, якість виконання практичного завдання).
•      Відзначення успіхів.
•      Зауваження щодо покращення роботи.

Домашнє завдання (за бажанням):

•      Завершити виготовлення деталей моделі (за необхідності).